长江澄通河段下段采砂对航道及通航安全的影响

近年来,澄通河段采砂项目日益增多,河道采砂可能引起工程河段的局部河道调整、河床冲淤变化,给工程河段的航道与通航安全可能带来不利的影响。以福山水道南岸边滩整治工程为例,根据最新测图资料与水文测验数据,分析采砂后工程河段泥沙回淤情况,并讨论采砂对航道和通航安全的影响,对当地后续工程有参考意义。     

河道采砂对航道和通航环境安全的影响

以武汉市神龙三厂一期场平工程吹填采砂为例,采用二维水沙数学模型对拟定的4个采区采砂后工程河段的流速、水位的变化及回淤情况进行了计算分析,重点对采砂后采砂河段的航道和通航环境安全影响进行了分析.结果表明,在拟布置的采砂区,按设计的方量进行采砂,对航道和通航环境安全不会产生明显不利的影响.     

基于航道及通航影响的采砂方案优化

在分析采砂对航道布置和船舶通航影响的基础上,按照满足采砂施工期船舶通航要求、有利于改善采砂河段航道条件和有利于采砂工程施工要求的原则,提出采砂区平面布置和局部河段航道设置的优化调整方案,在河道采砂和航道浅区疏浚相结合方面做了有益探索。     

吹填采砂、河道疏浚与航道维护结合的应用与启发

为解决扬子石化公司吹填固基砂源问题,提出在长江下游南京八卦洲左汊规划的河道疏浚区与航道疏浚维护区进行工程性采砂。通过采取必要的航道及通航安全保障措施,在不影响船舶通航条件下,使吹填采砂、河道疏浚与航道维护同步实施,不仅为企业节省了建设成本,而且稳定了南京八卦洲汊道河势格局,改善了左汊航道条件,实现企业与社会的多赢局面。     

复杂心滩通航河段不同角度碛首坝对航道条件的影响*

长江上游河段多为基岩和卵砾石河床,常见心滩、浅滩及边滩等复杂边界碍航河段。由于工程实际需要及航道整治要求,经常存在采砂坑、开挖航槽、修筑碛坝等改变局部河道边界的情况。以长江上游占碛子河段为例,建立向右偏转0°、5°、10°碛首导流坝数学模型,分析表明:0°碛坝引起的水位壅高流速增幅和分流比变化均较小 ,对占碛子浅滩影响较小;5°碛坝对主槽分流比和航道通航水深及流速的优化更加明显,通航效果更优;10°碛坝对主槽通航条件的改善明显,对流场改变较大,引起了明显的河势演变。为长江上游复杂通航河段航道整治工程的设计和研究提供参考。     

嘉陵江礼嘉边滩采砂数学模型研究

实地勘测嘉陵江礼嘉河段基础上提出采砂方案，采用贴体正交坐标系下的平面二维水流数学模型研究嘉陵江礼、嘉边滩采砂后河道水流条件的变化。结果表明。采砂对河床演变、通航、河道行洪以及涉河工程的影响很小。     

秤杆碛边滩采砂对嘉陵江河道影响研究

秤杆碛是嘉陵江上一大型的卵砾石边滩,在实地勘测秤杆碛河段基础上提出多个采砂方案.通过物理模型研究该河段卵石输移规律,建立采砂河段贴体正交坐标系下的平面二维水流数学模型,并利用该模型研究嘉陵江秤杆碛边滩采砂后河道水流条件的变化.结果表明,采砂对河床演变、通航、河道行洪以及涉河工程的影响很小.     

东江中游采砂对航道整治的影响*

东江中游横沥至沥口段航道连续出浅有待整治,而该河段同时又承担采砂任务。为探究在航道扩能升级工程已实施背景下河段采挖砂工程的的可行性,采用深度积分水动力学数值试验,研究航道整治方案和采砂规划同时实施后该河段水深、流速、水面线变化,并结合反馈信息调整航道整治方案。结果表明：在航道整治后实施采砂规划,会直接导致上游水位单调下降以及水流归槽流态恶化等问题,必须通过新一轮整治才能满足通航要求。整体来看,“十三五”采砂规划可以结合航道整治来实现,但将来在保障航道运输能力的前提下,东江河段已无规划采砂工程的客观条件。     

赣江尾闾南支枢纽通航水流条件数值模拟研究*

拦河枢纽的施工和运营将显著改变河道的水流条件,对通航产生潜在的影响,因此有必要对枢纽工程不同时期的通航水流条件进行研究和评价。以赣江南支枢纽工程河段为研究对象,建立南支河段二维水动力数值模型,模拟施工期和运营期的河道水动力过程,分析枢纽工程对航道通航水流条件的影响。结果表明：各时期航道内流态相对平顺,不会对通航产生不利影响,在大部分流量工况下水流条件均满足通航要求;仅在施工一期10 a一遇工况下,临时航道有部分区域流速超过赣江航道通航流速控制指标（2.00 m/s）,长度约为2 000 m,流速最大值为2.54 m/s;在施工二期、运营期,河段航道内水流条件均满足通航要求。研究结果可为赣江南支枢纽通航安全和运行调度提供参考。     

枢纽上游渠化河段取水口对通航水流条件影响研究

针对枢纽上游渠化河段取水口对通航水流条件影响问题,文章以某临湘江取水口工程所在河道为例开展研究。基于浅水方程建立了湘江浯溪枢纽上游河段的平面二维水流数学模型,研究不同取水工况对工程河段水位、流态的影响。研究表明,取水过程仅对取水头部局部范围内水流条件有影响,且对航道水面比降、纵向流速及横向流速影响均较小,总体上对库区航道通航水流条件影响甚微,穿越航道取水方式可行。研究可为类似穿越航道的取水口河段通航影响分析提供参考。     

赣江尾闾主支河道整治效果分析

赣江尾闾主支河道枯期水位屡创新低,对水资源利用、通航、水景观水环境等都将产生不利影响,并且未来赣江尾闾河段的枯季水位仍然存在逐渐降低的趋势。通过分析主支河道近年来的水沙特性,建立平面二维水流泥沙数学模型,选取了1992、2002、2004年的水沙资料对该河段进行数值模拟研究。对比分析整治工程实施前后该河段的河床冲淤、洪枯水位、航道水深变化以及边滩利用情况,证明主支河道整治工程能有效调控河道枯季水位、保障航道通航水深、改善水景观、提高洲滩利用率,从而促进当地的水运经济发展。     

河床变化对赣江下游河段航道整治参数的影响分析

赣江下游河道近年来受河床采砂、航道整治等影响,河床下切、水位下降,河床形态发生变化,该段航道整治参数也发生变化.在对赣江樟树至外洲河段河床变化计算分析的基础上,结合河床下切对河道水文特性影响的分析,依据最低通航水位及航道整治线宽度计算方法及原理,分析了赣江樟树、丰城、市汊、外洲水文(位)站的最低通航水位、樟树至外洲段的整治线宽度变化,并与Ⅲ级航道整治中设计的参数进行对比分析,得到河床变化对赣江下游的航道整治参数的影响.     

曹娥江大闸闸上河道建桥通航水流条件*

曹娥江大闸从2008年底开始运行，平时关闸蓄水，洪汛期开闸放水。闸上河道从“洪冲潮淤”向“单向冲刷”转换，河床发生着较大的变幅。在这种江道环境中建设桥梁最重要的一个制约因素为通航水流条件，主要为工程河段的河势情况、流速流态条件以及桥梁建设后的影响。通过建闸后多年地形分析工程河段河势现状以及趋势，并通过建立平面二维数学模型对航道内流速进行计算分析。研究可知：1）若无较大人类活动干涉，工程河段河势稳定，滩槽格局不会发生变化。2）在通航高水位下，流速流态符合通航要求，建桥对航道的影响较小。因此在此河段建设桥梁是可行的。     

河道采砂许可制度中存在的问题及其对策

近年来，由于国家加大了对基础设施建设的投入力度，市场对河砂的需求量猛增，不少单位和个人纷纷建造采砂船在通航河流上进行采砂作业．由于大规模乱采滥挖导致航道受损，通航条件恶化的现象屡见不鲜。因此，对河道采砂行为进行有效管理，依法保护航道安全畅通是航道行政管理工作的当务之急。     

大桥施工对内河航道通航条件的影响

针对大桥施工对内河航道通航条件的影响问题,以武汉江汉六桥大桥施工为例,结合工程局部河段河床演变及航道变化情况,分析研究不同设计代表船型的通航限制条件,探讨不同施工阶段大桥施工对船舶通航的影响,并提出相应的航道安全保障措施,确保大桥施工期航道畅通与通航安全。     

长江上游采砂分布及破坏滩群恢复能力模拟研究*

随着长江上游地方经济快速增长,建筑行业日益兴旺,砂石需求量与日俱增,沿江江砂开采规模不断扩大,滥采乱挖给河道防洪和航道安全带来不利影响。以宜宾—重庆涪陵河段为例,基于2007—2016年的河道地形资料研究沿线采砂分布状况,并采用平面二维水沙数学模型对破坏的滩面恢复过程进行模拟。分析结果表明,宜宾—涪陵河道采砂累计量约为3.95亿m3,部分卵石滩滩面破坏,引起局部高差变化达40 m,其对地貌的改变远远超过河道自身调整与航道整治工程的影响;考虑上游水库群的联合调度及河床卵石存量的限制,已破坏的滩面采砂区基本无法恢复至原有形态。     

东平水道思贤滘设计通航水位变化趋势分析

本文利用收集的历史水文资料,对比分析了近年来研究河段设计通航水位变化情况,其中设计最高通航水位下降明显,而设计最低通航水位仅小幅下降.结合珠江三角洲河道特性及广东省对采砂活动的控制情况,预测未来一定时期内该河段的水位将基本保持现状或小幅变化且不会对东平水道通航安全造成不利影响.     

黄河上游典型崩岸碍航河段航道整治

针对黄河上游河段堤防或护岸崩塌、后退导致河道放宽、航槽淤积问题,进行了崩岸碍航河段航道整治方案研究。采用二维水流数学模型,计算黄河黑峡滩河段崩岸前后航槽内水动力条件变化,并对不同航道整治方案进行分析。结果表明：1）优良河段因崩岸或采砂等因素导致河床形态突变前航槽内水流条件（流速、流态等）改变,可为航道整治方案实施后航槽内通航水流条件提供重要参考。2）根据工程实施后效果观测,利用整治工程适当调整中、枯水的河宽,使挖槽内流速大小接近崩岸前流速,对维持挖槽稳定十分有效。     

长江上游莲石滩航道生态整治方案

20世纪以来,长江上游频繁的采砂活动造成河道地形变化剧烈,采砂河段航道内泥沙淤积威胁通航安全。以长江上游莲石滩为例,在综合分析水沙条件的基础上,着重分析了洲滩破坏后河道地形及航道条件的变化,结合外部调研情况,针对碍航特性提出了治理方案。除通过疏浚、清礁保障航道水深外,采用筑坝与回填固滩相结合的形式恢复关刀碛心滩高大完整的形态以提高中洪水束水能力,并采用清礁石料、生态鱼巢砖等构建生态涵养区以营造良好的生境。模型研究表明生态整治方案效果较好,可为类似滩险的治理提供一定参考。     

龙溪口航电枢纽工程施工期智能航道系统研究

针对龙溪口航电枢纽工程施工期所在河段不断航，且来往船舶多，临时航道通航环境复杂的情况，设计开发了施工期智能航道系统，该系统以电子航道图为显示基础，实现航道水位、流速流量和水深的实时监测、航标遥控遥测、船舶动态管理等功能，并提供共享与服务接口，系统的实施实现了对河道表面流速场的非接触、无人值守的实时测量，以及对航标、船舶的动态管理，提高了管理效率，保障了龙溪口枢纽工程施工期工程河段的通航安全。